Onderzoek naar de optimale cocktailprobiotica voor dekolonisatie van vancomycine-resistente enterokokken in de menselijke darm

Enterokokken behoren tot de commensale darmflora bij mensen en zijn een belangrijke pathogene bacterie van opportunistische infecties geworden. Enterokokken kunnen een ernstige infectie veroorzaken wanneer de patiënten immuungecompromitteerd raken en vervolgens een ernstig probleem vormen bij de medische therapie, omdat laatstelijnsantibiotica mogelijk niet effectief zijn. De incidentie van vancomycine-resistente enterokokken (VRE) neemt de laatste jaren overal ter wereld toe. VRE is een wereldwijde bedreiging geworden in de menselijke gezondheid en medische zorg vanwege de mogelijke verspreiding van antibioticaresistentiegenen. Tot nu toe hebben probiotische bacteriën verschillende belangrijke rollen gespeeld bij de regulatie van darmfuncties en een positieve invloed op diabetes, leverfunctiestoornissen en psychiatrische stoornissen. Onlangs hebben enkele probiotische onderzoeken aangetoond dat VRE mogelijk kan worden gedekoloniseerd uit de menselijke darm. Het blijft echter controversieel vanwege de verschillende probiotische stammen, doseringen, duur van toedieningen en onderzoeksontwerpen in deze rapporten. Daarom zijn verdere in-vitro-onderzoeken en klinische onderzoeken gerechtvaardigd om de hypothese te valideren dat VRE kan worden gedekoloniseerd door probiotische bacteriën uit de menselijke darm.

In de voorstudie met behulp van de Microbiome-analysepijplijn om de NGS-gegevens (next generation sequencing) te ontleden van de co-culturen van twee VRE-stammen (Enterococcus faecium, Enterococcus faecalis) en tien door de TFDA (Taiwan Food and Drug Administration) goedgekeurde probiotische bacteriën, onderzoekers hebben bevestigd dat het mengsel van de tien probiotische bacteriën de bacteriële hoeveelheden VRE aanzienlijk onderdrukte tijdens de in vitro co-culturen. De resultaten zullen een formule opleveren van optimaal gecocktaileerde probiotica waarin een specifieke combinatie van de geselecteerde probiotische bacteriën een maximaal effect kan uitoefenen op de onderdrukking van de groei van VRE.

Eerst zal een in vitro co-cultuur van VRE en de optimale gecocktailde probiotica, geselecteerd door de Microbiome-analysepijplijn, worden uitgevoerd voor validatie van de resultaten van de voorstudie. Maagzuurbestendige capsules die de probiotische cocktail bevatten, gevalideerd met het in vitro co-cultuurmodel, zullen vervolgens worden bereid in een dosering van 10^10 CFU (Colony Forming Unit).

Ten tweede zullen deelnemers in de voorgestelde klinische studie tussen de 20 en 90 jaar oud worden geselecteerd en worden opgenomen in het Taipei Medical University Hospital met geïsoleerde vancomycine-resistente enterokokken (VRE) uit hun ontlasting na ziekenhuisopname. Uitsluitingscriteria in deze studie zijn personen: (1) met routinematig gebruik van probiotica in het dagelijks leven, of die een week voor of tijdens de klinische proef in de kliniek probiotica voorgeschreven krijgen; (2) voorgeschreven met orale opname van antibiotica in de periode van klinische proef; (3) met diarreesymptoom; (4) tijdens de zwangerschap; (5) van immuungecompromitteerde aandoeningen of voorgeschreven medicijnen van het steroïde type; (6) met diabetes mellitus; (7) ernstig zieke patiënten.

Wanneer de omstandigheden van hun onderliggende ziekten zijn gestabiliseerd, worden deze patiënten die de geïnformeerde toestemming ondertekenen willekeurig toegewezen aan twee groepen die gedurende 3 weken de gecocktailde probiotica of placebo krijgen in dubbelblinde maskering. De ontlastingsmonsters worden verzameld voor en na de 3 weken durende toediening van de gecocktailde probiotica of placebo. Na voltooiing van de inschrijving van 80 patiënten in totaal aantal, zullen de dubbelblinde capsules niet-gelabeld zijn en zullen ten minste 50 patiënten met 25 voltooide gepaarde ontlastingsmonsters in beide groepen verder worden verwerkt voor genomische DNA-isolatie en 16s rDNA (ribosomaal DNA) NGS-analyse. Ten slotte zullen de hoeveelheden VRE in ontlastingsmonsters worden geanalyseerd met kolonievormingsnummer op selectief medium, en veranderingen in de darmmicrobiota zullen worden geanalyseerd via ontlastingsmicrobioom 16s rDNA NGS. De resultaten zullen worden vergeleken tussen de cocktail-probioticagroep en de placebogroep voor evaluatie van het VRE-dekolonisatie-effect van probiotica.